JPH06142612A

JPH06142612A - 分級機

Info

Publication number: JPH06142612A
Application number: JP30225992A
Authority: JP
Inventors: Koitsu Hirota; 幸逸広田; Noboru Nahara; 登名原; Hideyuki Kubo; 秀幸久保; Kazufumi Hirata; 和文平田; Akito Yano; 昭人矢野; Yoshihiko Masuda; 善彦増田
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 1992-11-12
Filing date: 1992-11-12
Publication date: 1994-05-24

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、簡単な構造を有し、かつ付着凝集
性の高い粒体などの連続的な分級操作において好適に用
いられる分級機を提供することを目的とする。【構成】壁面に貫通孔を有する円筒若しくは半円筒状
通路の中心軸に沿って螺旋状攪拌翼の巻設された回転軸
が設置されてなる分級機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は分級機に関するものであ
る。詳しく述べると本発明は、例えば含水ゲル状物質な
どのような付着凝集性のある粒体の分級に適した分級機
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】粒体中から粗大粒子または微粉を除去す
る、あるいは粒体の整粒を行なうためなどに用いられる
分級機としては、従来、各種の振動ふるいや面内運動ふ
るいなどが知られている。

【０００３】しかしながら、例えば含水ゲル状物質、湿
潤性粒状物などのような比較的軟質で、付着凝集性の高
い粒体の分級を振動ふるいや面内運動ふるいなどを用い
て行なった場合、操作時においてふるい板上で含水ゲル
状重合体が凝集して粒径が大きくなる傾向があるため、
分級操作は困難であった。

【０００４】一方、粒体の輸送装置として、Ｕ型トラフ
の中をねじ面を持った軸が回転する機構を有するスクリ
ュウコンベアが知られており、このスクリュウコンベア
は、構造が簡単で部品が少なく、堅牢かつ操作が容易で
あることから、供給器などの短距離輸送手段として広く
用いられている。しかしながら、このようなスクリュウ
コンベア機構を分級機に応用した例は知られていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように従来、簡便
な機構で、効率よく付着凝集性の高い粒体を分級する装
置は知られていなかった。従って本発明は、新規な分級
機を提供することを目的とする。本発明はまた、簡単な
構造を有し、かつ付着凝集性の高い粒体などの連続的な
分級操作において好適に用いられる分級機を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決しようとするための手段】上記諸目的は、
壁面に貫通孔を有する円筒若しくは半円筒状通路の中心
軸に沿って螺旋状攪拌翼の巻設された回転軸が設置され
てなることを特徴とする分級機によって達成される。

【０００７】

【作用】本発明の分級機においては、円筒若しくは半円
筒状通路の一端部側から供給された粒体は、回転する回
転軸に巻設された螺旋状攪拌翼（作動面）により押出さ
れ、順次前記通路の他端部側へ向って搬送されるため、
粒体が特定箇所に大きく滞留することはなく、かつ粒体
の移動は主として作動面による押出し力によってもたら
されるものであるために、分級操作時に振動ふるいにお
けるように粒体が凝集してしまう虞れは少ない。そし
て、このような搬送により各粒子は、壁面に貫通孔を有
する前記円筒若しくは半円筒状通路、すなわちふるい面
に効率よく対面し、規定粒子径以下の粒子は前記通路の
壁面の貫通口を通過して外部へと取出され、一方、前記
貫通口を通過しない規定粒子径より大きな粒子は前記通
路の他端部より排出される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を図面に基づき詳細に説明す
る。図１は、本発明に関わる分級機の一実施例の構造を
模式的に示す斜視図である。図１に示すように、本発明
の分級機１は、壁面に貫通孔２を有する円筒若しくは半
円筒状通路３の中心軸に沿って螺旋状攪拌翼４が巻設さ
れた回転軸５が設置されてなるものであり、この実施例
においては、前記通路３の一端部近傍に粒体を供給する
ための供給口６が設けられ、前記通路３の他端部近傍に
通路３の貫通孔２を通過しなかった粒体を排出するため
の排出口７が設けられている。

【０００９】この分級機１の円筒若しくは半円筒状通路
３に設けられた貫通口２の形状としては、図２（ａ）〜
（ｃ）に示すようにスリット状のもの、図２（ｄ）に示
すようにメッシュ状のもの、あるいは図２（ｅ）に示す
ように多孔状のものなど各種のものであってもよいが、
このうち分級能の上からスリット状のものが好ましい。
また貫通孔２は円筒若しくは半円筒状通路３の少なくと
も下端部側壁面に設けられていればよいが、通常最下端
部を中心として円周方向に左右に１０〜３００°、好ま
しくは６０〜２００°の角度の壁面に設けられている。

【００１０】スリット状の貫通孔２としては、図２
（ａ）に示すように円筒若しくは半円筒状通路３の軸方
向に沿って開口されたもの、図２（ｂ）に示すように円
周方向に沿って開口されたもの、さらには図２（ｃ）に
示すように螺旋状攪拌翼４の螺旋に対応して開口された
ものなどが好ましい態様として考えられる。なお、この
スリット状の貫通孔２は必ずしも等間隔で設けられてい
る必要はないが、所定の間隔をもって設けられているこ
とが望ましい。さらにこのスリットの幅は、分級しよう
とする粒体の種類、大きさなどによって異なってくる。
例えば、吸水性樹脂を製造する際に含水ゲル状重合体を
分級するために用いられるものにおいては、通常２〜１
５ｍｍ、好ましくは５〜１２ｍｍ程度のものとされるこ
とが望ましい。これは、スリット幅が２ｍｍ未満の場合
含水ゲル状重合体の分級効率が極めて悪くなり、実質上
分級機の機能を果たさない虞れがあり、一方、スリット
幅が１５ｍｍを越えるものであると分級の対象としてい
る粗大なゲルがスリットを通過してしまい分級機の機能
を果さない虞れがあるためである。また貫通孔２の形状
がスリット状以外のものである場合においても、その大
きさは上記スリット状の場合におけるものに準ずる大き
さのものであることが望ましい。

【００１１】またこの分級機１における粒体の輸送機構
は、前記したように円筒若しくは半円筒状通路３の中心
軸に沿って設置された回転軸に巻設された螺旋状攪拌翼
４であり、この攪拌翼４としては通常、標準型スクリュ
ウ状あるいはリボンスクリュウ状の羽根などが用いられ
るが、粒体の種類によっては二重羽根スクリュウ状、パ
ドル付きスクリュウ状、カットフライトスクリュウ状な
どのその他の羽根を用いることも可能である。標準型ス
クリュウ状あるいはリボンスクリュウ状の羽根を持つ輸
送機構を分級機に配した場合、この羽根と円筒若しくは
半円筒状通路の壁面とのクリアランス（間隔）は、特に
限定されるものではなく、分級しようとする粒体の種
類、大きさによっても異なってくる。前記したような含
水ゲル状重合体の場合、クリアランスは、通常０．１〜
１０ｍｍ程度、より好ましくは１〜５ｍｍ程度とされ
る。これは、クリアランスが０．１ｍｍ未満になると、
操作時に羽根と通路壁面との間に含水ゲル状重合体が詰
ってしまう虞れが大きく、一方、クリアランスが１０ｍ
ｍを越えるものであると効率的な分級あるいは輸送がで
きなくなる虞れが大きいためである。

【００１２】また図１に示す実施例においては、螺旋状
攪拌翼４を有する回転軸５は１軸のものであるが、本発
明の分級機において、回転軸５は円筒状若しくは半円筒
状通路３の中心軸に沿って設置されていればよく、この
通路内で回転する螺旋状攪拌翼４を有するものであれば
多軸のものでもよい。

【００１３】本発明において上記のごとき構成の分級機
１の供給口６より供給された粒体は、回転軸５を中心と
して回転する螺旋状攪拌翼４により前記供給口６から前
記通路３の他端部近傍に設けられた排出口７に向って搬
送され、その間に、規定粒子径以下の粒子は前記通路３
の壁面の貫通口２を通過して外部へと取出され、一方、
前記貫通口を通過しない規定粒子径より大きな粒子は前
記排出口７から排出される。

【００１４】図１に示す実施例の分級機は、壁面に貫通
孔２を有する円筒若しくは半円筒状通路３の中心軸に沿
って螺旋状攪拌翼４が巻設された回転軸５が設置された
機構を１つのみ有し、粒体を１段階に分級する構成のも
のであったが、本発明の分級機において、上記のごとき
機構を複数段有し、多段階の分級操作を行なうことので
きる構成とすることも可能である。

【００１５】図３はこのような多段階分級操作を行なう
ことのできる装置構成の一例を示すものである。すなわ
ち、図３に示す実施例の分級機２１は、第１，第２およ
び第３の３つの分級機構２１ａ，ｂ，ｃを有してなるも
のである。各分級機構２１ａ，ｂ，ｃは、それぞれ壁面
に貫通孔（図示せず）を有する円筒若しくは半円筒状通
路２３ａ，ｂ，ｃの中心軸に沿って、螺旋状攪拌翼２４
ａ，ｂ，ｃの巻設された回転軸２５ａ，ｂ，ｃが設置さ
れ、かつそれぞれの通路２３ａ，ｂ，ｃの一端部近傍に
は粒体の供給口２６ａ，ｂ，ｃが、また他端部近傍には
粒体の排出口２７ａ，ｂ，ｃが設けられている。そして
第１分級機構２１ａの排出口２７ａに第２分級機構２１
ｂの供給口２６ｂが、また第２分級機構２１ｂの排出口
２７ｂに第３分級機構の供給口２６ｃが、それぞれ接続
するように各分級機構２１ａ，ｂ，ｃを配置している。
この分級機２１において、第２分級機構２１ｂの通路２
３ｂに形成された貫通孔の大きさは、第１分級機構２１
ａのそれよりも大きく、また第３分級機構２１ｃのそれ
よりも小さいものとされている。またこの分級機２１に
おいて、第１，第２および第３の分級機構２１ａ，ｂ，
ｃにおけるそれぞれの通路２３ａ，ｂ，ｃの長さ、貫通
孔の配置間隔、螺旋状攪拌翼２４ａ，ｂ，ｃのピッチ等
は、それぞれ任意に変更可能なものであり、各分級機構
２１ａ，ｂ，ｃにおいて分級しようとする粒子の大きさ
等に応じてそれぞれ最適なものとされる。

【００１６】以下、図１に示すような構成を有する分級
機を実際に用いて分級を行なった結果ならびに従来の振
動ふるいを用いて分級を行なった結果を示し、これらを
比較することで本発明の効果を具体的に示すが、本発明
はこれらの例により何ら限定されるものではない。

【００１７】実施例１内容積１０リットルの双腕型シグマ翼をもち、温度計を
備えたジャケット付きステンレス製ニーダーに、アクリ
ル酸ナトリウム７５ｍｏｌ％およびアクリル酸２５ｍｏ
ｌ％からなる単量体成分の水溶液５５００ｇ（単量体成
分３８重量％）と、架橋剤としてのトリメチロールプロ
パントリアクリレート３．４９ｇ（０．０５ｍｏｌ％対
単量体成分）とを入れ、窒素ガスを吹き込み反応系内を
窒素置換した。次いで、２本のニーダーの羽根を４０ｒ
ｐｍで回転させ、ジャケットに３５℃の温水を通して加
熱しながら、重合開始剤として過硫酸ナトリウム２．８
ｇとＬ−アスコルビン酸０．１４ｇを添加した。重合開
始剤を添加して３分後に重合が開始し、１５分後に８６
℃の重合ピーク温度に到達した。さらに４０ｒｐｍで攪
拌を続け、重合開始後３０分で含水ゲル状重合体を得
た。この時、含水ゲル状重合体のうち、約１２重量％が
１０ｍｍ以上のサイズの含水ゲル重合体であった。な
お、１０ｍｍ以上のサイズの含水ゲル状重合体の量は、
５００ｇの含水ゲル状重合体をサンプリングし、目視で
１０ｍｍ以上のサイズの含水ゲル状重合体を選別し、こ
れを重量％で表示したものである。

【００１８】次にこの含水ゲル状重合体をスリット幅８
ｍｍ、管径１５０ｍｍの半円筒状通路及びピッチと管径
の比（Ｐ／Ｄ）が１のスクリュウ状の羽根からなる図１
に示すような構成の分級機（長さ１５００ｍｍ）に含水
ゲル状重合体を５０℃で１２０ｋｇ／ｈｒの速度で供給
し、スクリュウ状羽根を１５ｒｐｍの速度で回転して含
水ゲル状重合体の輸送量とスリットを通過する量を測定
した。結果を表１に示す。

【００１９】実施例２〜４実施例１と同様にして重合を行い含水ゲル状重合体を
得、実施例１と同様に分級機に供給しスクリュウ状羽根
の回転数を変えて含水ゲル状重合体の輸送量とスリット
通過量を測定した。結果を表１に示す。

【００２０】実施例５〜８実施例１と同様にして重合を行い含水ゲル状重合体を
得、実施例１と同様に分級機に供給し、分級機のスリッ
ト幅を１０ｍｍとして、スクリュウ状羽根の回転数を変
えた場合の含水ゲル状重合体の輸送量とスリット通過量
を測定した。結果を表１に示す。

【００２１】実施例９〜１２実施例１と同様にして重合を行い含水ゲル状重合体を
得、この含水ゲル状重合体を２４０ｋｇ／ｈｒの速度で
供給し、実施例１と同様に分級機に供給し、分級機のス
リット幅を１０ｍｍとして、スクリュウ状羽根の回転数
を変えた場合の含水ゲル状重合体の輸送量とスリット通
過量を測定した。結果を表１に示す。

【００２２】比較例１実施例１と同様にして重合を行い含水ゲル状重合体を
得、１０ｍｍ以上のサイズの球状ゲルをふるい分けする
ために、スリット幅８ｍｍの板状のスリット（４００ｍ
ｍ×７００ｍｍ×３ｍｍ）を振動させる事により含水ゲ
ル状重合体をふるい分ける事を試みた。

【００２３】含水ゲル状重合体４ｋｇを板状スリット上
に供給し、１分間に１２００回の振動を与えながら５分
間分級を試みたところスリットをパスしたゲルの割合は
４５重量％であり、スリット上の含水ゲルは凝集する傾
向がみられ、十分な分級が行なえなかった。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように本発明の分級機は、壁
面に貫通孔を有する円筒若しくは半円筒状通路の中心軸
に沿って螺旋状攪拌翼の巻設された回転軸が設置されて
なることを特徴とするものであるので、簡便な機構で、
効率よく含水ゲル状重合体のような付着凝集性の高い粒
体を分級することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、本発明の分級機の一実施例の構成を示す斜
視図、

【図２】（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ、本発明の含水ゲル
状重合体の分級方法において用いられる分級機の筒状通
路における貫通孔の形状の一例を示す斜視図、

【図３】は、本発明の分級機の別の実施例の構成を示す
模式図である。

【符号の説明】

１，２１…分級機、２…貫通孔、３，２３ａ，ｂ，ｃ
…円筒若しくは半円筒状通路、４，２４ａ，ｂ，ｃ…螺
旋状回転翼、５，２５ａ，ｂ，ｃ…回転軸、６，２６
ａ，ｂ，ｃ…供給口、７，２７ａ，ｂ，ｃ…排出口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平田和文兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992−１株式会社日本触媒姫路製造所内 (72)発明者矢野昭人兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992−１株式会社日本触媒姫路製造所内 (72)発明者増田善彦兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992−１株式会社日本触媒姫路製造所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】壁面に貫通孔を有する円筒若しくは半円
筒状通路の中心軸に沿って、螺旋状攪拌翼の巻設された
回転軸が設置されてなることを特徴とする分級機。
【請求項２】貫通孔がスリット状である請求項１に記
載の分級機。